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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Funkentstörer. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Zivile Funkkommunikation Die von Tag zu Tag schlimmer werdende Störungssituation auf den Amateurfunkbändern erfordert von den Kurzwellenbetreibern wirksame Maßnahmen zur Störungsbekämpfung. Für einen Funkamateur ist es nicht immer möglich, Störungen dort zu beseitigen, wo sie auftreten. Das Problem muss durch eine Verbesserung der Ausrüstung und Antennengeräte am Empfangsstandort gelöst werden. In diesem Artikel wird ein wirksamer Weg zur Beseitigung bestimmter Arten von Störungen vorgeschlagen. Arbeitsprinzip Das in diesem Artikel beschriebene Gerät wird am Empfängereingang installiert. Es dient zur Unterdrückung von Luftstörungen, die von einem bestimmten Azimut ausgehen, den der Bediener beliebig auf jede beliebige Frequenz im Frequenzband von 1,8 bis 30 MHz einstellen kann. Auch ein sehr hochwertiger Receiver ist hilflos, wenn starke On-Air-Störungen das Nutzsignal „überdecken“. Bis zu einem gewissen Grad kann eine Richtantenne mit räumlicher Selektivität dieses Problem lösen. Wenn die Störung und das gewünschte Signal nicht aus derselben Richtung kommen, kann durch Drehen der Antenne mit minimalem Strahlungsmuster (DP) auf die Störquelle das Signal-Störungs-Verhältnis (S/I) verbessert werden ). Eine gut konzipierte Antenne hat ein Vorwärts-/Vorwärtsverhältnis (F/B) von 30 bis 40 dB. Natürlich können nicht alle Probleme der Over-the-Air-Interferenz mit der räumlichen Selektivität des Antennensystems gelöst werden. Erstens ist dies, wie bereits erwähnt, nicht möglich, wenn das Nutzsignal und die Störung aus derselben Richtung kommen. Zweitens, wenn die Störung aus allen Richtungen kommt. Und schließlich ist der Einsatz herkömmlicher Richtantennen zur Unterdrückung von Störungen auf niederfrequenten Amateurbändern unrealistisch. Aber Störungen aus allen Richtungen sind selten. Viel häufiger werden sie durch den Azimut lokalisiert. Ihre Quelle könnte sein:
In diesen Fällen kann das im Artikel besprochene Gerät das S/P-Verhältnis verbessern, wenn der Azimut des Nutzsignals vom Azimut der Störung um mindestens einige Grad abweicht. Je nach konkreter Situation beträgt diese Verbesserung mehrere bis 30...40 dB. Auch wenn Sie über eine drehbare Richtantenne verfügen, wird diese für Sie nützlich sein. Es ist unwahrscheinlich, dass Ihre Antenne den Elevationswinkel ändern kann, und zur Unterdrückung lokaler Störungen ist möglicherweise ein Mindeststrahlungsmuster bei einem bestimmten Zenitwinkel erforderlich. Und es hat sicherlich kein einheitliches F/B-Verhältnis über das gesamte Betriebsfrequenzband (an den Rändern nimmt es in der Regel ab). Wie können wir also eine Empfangsrichtantenne mit der Fähigkeit implementieren, ein Minimum ihres Musters zu drehen? Abhilfe schaffen Antennensysteme, bestehend aus zwei Antennen, deren Signale durch passive und aktive Schaltkreise verarbeitet und anschließend summiert werden. Es seien zwei verschiedene Antennen vorhanden, die sich in einem bestimmten Abstand (nicht näher als 0,05 A) voneinander befinden. Es ist klar, dass dieselbe elektromagnetische Welle in beiden Antennen unterschiedliche HF-Ströme induziert. Die Phasendifferenz zwischen diesen Strömen wird sowohl durch den Abstand zwischen den Antennen als auch durch den azimutalen Einfallswinkel des Signals bestimmt. Der Amplitudenunterschied ist auf die Größe der Antennen und ihre relative Position zurückzuführen. Der Phasenunterschied der Interferenzsignale an den Ausgängen beider Antennen sei Δφ1 und die Amplituden seien unterschiedlich. Lassen Sie uns die Signale von jeder der Antennen in der Amplitude ausgleichen, indem wir beispielsweise ein Dämpfungsglied in das Kabel mit einem stärkeren Signal einbauen und die Phase eines der Signale um Δφ = 180 - Δφ1 verschieben. Dann beträgt die gesamte Phasenverschiebung genau 180 Grad. Wenn wir nun beide Signale addieren, ergibt die Summe natürlich Null (zwei gegenphasige Signale gleicher Amplitude). Diese „Null“ (oder besser gesagt nicht Null, sondern ein Minimum) ist sehr eng und tief. Jeder, der jemals eine symmetrische Schaltung zur Unterdrückung eines Signals konfiguriert hat (z. B. einen symmetrischen Modulator), wird verstehen, wovon wir sprechen. Die Tiefe des Minimums hängt von der Genauigkeit der Amplitudenausrichtung und der exakten Gegenphase der addierten Signale ab und kann 40..60 dB erreichen. Und noch größere Werte mit einem guten Addierer, der den direkten Durchgang des Signals ausschließt. So können Störungen reduziert werden. Wie wird sich das Nutzsignal verändern? Wenn der Azimut seines Eintreffens vom Azimut der Interferenz abweicht, beträgt die Phasendifferenz des in beiden Antennen induzierten Nutzsignals nicht mehr Δφ1, sondern etwas anderes, beispielsweise Δφ2. Die Bedeutung dieser Tatsache ist sehr groß, da die Summe Δφ + Δφ2 nicht mehr gleich 180 Grad sein wird. Das heißt, dass die Nutzsignale am Addierer, da sie nicht exakt phasenverschoben sind, viel weniger gedämpft werden als die Störungen. Eine Abweichung von der exakten Gegenphase der Signale, selbst um wenige Grad, reduziert die Signaldämpfung um 15...20 dB. Und genau dadurch erhöht sich das S/P-Verhältnis am Addiererausgang. Wenn sich die Phasenverschiebung Δφ1 deutlich (um mehrere zehn Grad) von Δφ2 unterscheidet, wird das Nutzsignal praktisch nicht gedämpft und die Verbesserung des S/P erreicht 40...60 dB. Unterscheidet sich Δφ1 von Δφ2 um 180 Grad (nicht einmal sehr genau, hier ist ein Unterschied von 20...60 Grad akzeptabel), dann verdoppelt sich das Nutzsignal am Ausgang des Addierers nahezu (von beiden Antennen empfangen, summiert es sich). Phase). Dies führt zu einer zusätzlichen Verbesserung des S/P-Verhältnisses um 6 dB. „Das ist alles gut, aber ich habe nicht für jedes Band eine zweite Antenne. Und das ist auch nicht zu erwarten. Was dann?“ - wird der Leser fragen. Die Sache wird dadurch erheblich vereinfacht. dass wir eine Empfangsantenne benötigen und daher der Grad der Koordination mit dem Feeder und die Effizienz nicht entscheidend sind. Aus diesem Grund kann eine Antenne anderer Reichweite und/oder eine separate Empfangsantenne erfolgreich als Zweitantenne eingesetzt werden. Im Allgemeinen können Sie einfach zwei Empfangsantennen verwenden. Um Signale von Antennen zu verarbeiten, benötigen wir einen Zweikanal-Addierer mit der Fähigkeit, die Amplitude in beiden Kanälen (wer weiß, in welcher Antenne das Signal größer sein wird) und die 360-Grad-Phase in einem der Kanäle (da wir es sind) zu steuern Wenn man von einem Unterschied spricht, reicht es aus, ihn in einem anzupassen). Das sind nur ein paar Dinge: zwei Dämpfungsglieder, ein Phasenschieber und ein Addierer. Es sind viele solcher Geräte beschrieben (unter verschiedenen Namen). MFJ-1026 und ANC-4 werden kommerziell hergestellt. Und das ist nur das, woran ich mich erinnern konnte, in Wirklichkeit gibt es noch viel mehr. Was kann mit ihrer Hilfe erreicht werden? Bei einem gut verarbeiteten Gerät kommt es auf die Antennen und deren relative Position an. In Abb. Abbildung 1 zeigt die Strahlungsmuster, die im MMANA-Antennenmodellierungsprogramm erhalten wurden. Reichweite - 80 Meter. Es wurden zwei Antennen verwendet – die Haupt-Inverted-V-Antenne auf einem 15 m hohen Mast und ein zusätzlicher Empfangsrahmen mit einer Seitenlänge von 1 m, vertikal angeordnet. Der Abstand zwischen den Antennen beträgt 20 m.
Es werden nicht alle möglichen Muster angezeigt, sondern nur ein Teil davon, der sich auf den 0...90-Grad-Sektor bezieht (für den 90-...360-Grad-Sektor erzeugt die Drehung genau die gleichen, aber gedrehten Muster). Es ist ersichtlich, dass bei Winkeln von 310...50 und 130...230 Grad eine deutliche (bis zu 20 dB) Verbesserung des S/P-Verhältnisses erzielt werden kann. Bei Winkeln von 50...130 und 230...310 Grad ist die Verbesserung deutlich geringer – einige dB. Obwohl ein paar dB nicht auf der Straße liegen (in manchen Fällen ist es eine Frage, ob ein QSO stattfindet oder nicht), ist es für diese Winkel dennoch besser, eine weitere zusätzliche Antenne zu verwenden, die in einem Winkel von 90 Grad relativ dazu angebracht ist der erste Rahmen. In Abb. Abbildung 2 zeigt Muster im Bereich von 160 Metern mit Phasenlage einer verkürzten Vertikale mit kapazitiven Lasten und einem separaten empfangenden Vertikalrahmen ähnlich dem ersten Beispiel. Der Abstand zwischen den Antennen beträgt 20 m.
Hier habe ich mehr DP angegeben, um die Grenzen zu demonstrieren, innerhalb derer die Position des Minimums geändert werden kann (und es erreicht 30...40 dB). Im Prinzip ähnelt der Trend dem vorherigen Fall – für die Sektoren 310...50 und 130...230 Grad kann eine sehr tiefe Unterdrückung erreicht werden. Für den Rest des Halbkreises (also 50...130 und 230...310 Grad) wäre es besser, einen weiteren zusätzlichen Rahmen zu verwenden. Es ist zu beachten, dass die Rauschunterdrückung (Minima) in den beiden obigen Abbildungen nicht die Qualität des Phasengebers charakterisiert (sie wird als gut angenommen), sondern vielmehr die Eigenschaften der Daten, spezifischer aktiver Zwei-Element-Systeme. Bei anderen Antennen und deren unterschiedlichen Standorten kann die Unterdrückung stärker oder schwächer ausfallen. Es ist wünschenswert, dass phasengesteuerte Antennen polarisationsangepasst sind. Der Versuch, den Dipol und die Vertikale in Phase zu bringen, führt zu keinem guten Ergebnis. Obwohl dies auch von der Höhe der Antennen über dem Boden abhängt, weist der Dipol auch Strahlung mit vertikaler Polarisation auf. Es ist wichtig zu beachten, dass die zweite Antenne kein auf dem Tisch liegendes Stück Draht sein sollte. Dabei sollte es sich um eine vollwertige Empfangsantenne handeln und nicht um eine „Rauschen“-Antenne, wie sie manchmal genannt wird. Es ist völlig unverantwortlich, zu empfehlen (obwohl dies sogar in den Handbüchern der genannten Geräte zu finden ist), einen Teleskopstift oder -draht in der Nähe einer Störquelle (z. B. einem Fernseher oder Computer) zu platzieren. Ein solcher Pin empfängt zusätzlich zu den Störungen, die die Hauptantenne stören (die phasengesteuert und unterdrückt werden können), zusätzlich eine Reihe verschiedener Haushaltsmülls (Störungen von Netzwerken usw.), die nicht unterdrückt werden können. Ganz einfach, weil die Hauptantenne sie nicht „hört“. Dadurch wird das empfangene Signal durch etwaigen von der Teleskopantenne empfangenen „Müll“ „angereichert“. Es sieht so aus, als ob die Störquelle, die wir bekämpfen, erheblich schwächer wird (wir stufen ihre Signale ein), aber es erscheint eine Menge zuvor fehlender „Müll“. Es ist viel besser, Störquellen zu Hause zu bekämpfen, indem man deren Strahlung direkt beseitigt (Isolationsfilter, Gehäuseerdung usw.). Aus diesem Grund sollte die zweite Antenne, auch wenn sie klein und unpassend ist, nicht weit von der Hauptantenne entfernt angebracht werden – an einem Ort, an dem sie keine zusätzlichen Störungen ansammelt. Der Mindestabstand zwischen den Antennen beträgt 0,05λ. Ein zu kurzer Abstand führt zu einem schmalen Band, in dem Störungen unterdrückt werden, und es wird notwendig, die Phasenverschiebung im Gerät anzupassen, wenn sich die Betriebsfrequenz ändert. Ein sehr großer Antennenabstand führt entgegen der landläufigen Meinung nicht zu einer Verbesserung der Unterdrückungsparameter (verschlechtert diese aber auch nicht). Der optimale Abstand aus allen Blickwinkeln liegt im Bereich von 0,1 bis 0,5λ. Wenn Sie ein solches Zwei-Elemente-System in MMANA modellieren, müssen Sie zwei Quellen installieren (eine in jeder Antenne), manuell eine viel höhere Spannung (z. B. 10 V) an die kleinere Antenne anlegen und die Amplitude und Phase der kleineren Quelle optimieren (angeschlossen an die größere Antenne) nach dem Kriterium F/B. Darüber hinaus müssen Sie für eine Quelle mit kleiner Amplitude manuell einen sehr kleinen Spannungsschritt einstellen (etwa 0,0001 V). Um eine Unterdrückung in die gewünschte Richtung zu erreichen, drehen Sie das gesamte Antennensystem in MMANA („Bearbeiten – Drehen um die – Z-Achse“) im Azimut, sodass die gewünschte Richtung mit 180 Grad übereinstimmt. Dies ist eine Anforderung von MM AN A – das F/B-Verhältnis wird im Programm entlang der Linie 0-180 Grad berechnet. Schema des Geräts und der erzielten Ergebnisse Wir benötigen also einen Zweikanal-Addierer mit unabhängiger Amplitudeneinstellung in jedem Kanal und einem gesteuerten Phasenschieber in einem von ihnen. Durch Einstellen der Amplituden und Ändern der Phasenverschiebung lösen wir manuell das Problem, aus einem verfügbaren Antennenpaar ein unidirektionales Antennensystem mit einem Minimum in der erforderlichen Richtung zu erstellen. Was sind die Anforderungen an ein solches Gerät?
Sehen wir uns an, wie diese Anforderungen in bekannten Konstruktionen erfüllt werden. Ein einfaches und dennoch gutes Design wurde von JA1DI [1] entwickelt. Es verwendet einen Phasenschieber am KPI und am Potentiometer, der bei Variation der Phase für kleine Amplitudenänderungen sorgt. Die Möglichkeit, sowohl C als auch R für jede Frequenz zu ändern, sorgt für eine geringe Dämpfung (ca. 6 dB) im Phasenschieber. Um diese Dämpfung zu kompensieren, wird eine hochlineare Feldeffekttransistorkaskade mit kleiner Verstärkung (ca. 10 dB) verwendet. Es ist diese Einheit (Phasenschieber mit Verstärker) in diesem Design, die sehr gut und durchdacht gefertigt ist. Das Gleiche gilt leider nicht für den zweiten Kanal und den Addierer – sie sind lediglich als Widerstandsdämpfer konzipiert. Sie sorgen nicht nur für eine hohe Dämpfung, sondern weisen auch eine sehr geringe Isolation zwischen den Kanälen auf. Dies erfordert die Verwendung einer vollwertigen Zusatzantenne und verringert die Störunterdrückung. In den USA wird ein teures (ca. 180 US-Dollar) Gerät MFJ-1026 hergestellt [2]. Meiner Meinung nach sind die Schaltungslösungen des MFJ-1026 ehrlich gesagt schwach. Hier sind die Hauptfehler seiner Schöpfer. Das Gerät verwendet einen aktiven Addierer auf einer Differenzstufe. Trotz aller Linearität der verwendeten Feldeffekttransistoren (J310) erhöht dies den Dynamikumfang des Empfängers nicht. Gegen. Denken wir daran, dass wir vor der Filterung über Antennenschaltungen sprechen. Der Addierer auf zwei Transistoren reichte dem Erfinder des Geräts nicht aus, und um es noch weiter zu „verzieren“, wurde am Ausgang ein Emitterfolger eingeführt. Es wird dem Gerät auch keine Linearität verleihen. Aber warum wurde es überhaupt installiert? Schließlich funktioniert der J310-Transistor mit einer 50-Ohm-Last über einen Breitbandtransformator einwandfrei. Die Phasendrehung um einen Sprung von 180 Grad erfolgt durch eine weitere Kaskade mittels Transistor. Der Phasenschieber im MFJ-1026 ist im Design dem des JA1DI sehr ähnlich, aber deutlich schlechter als der japanische. Anstelle eines KPI ist ein Festkondensatorschalter verbaut. Es ist nicht so schlecht. Das Problem besteht darin, dass dieser Schalter nur zwei Positionen hat, was für eine vollständige Phasendrehung über den gesamten Frequenzbereich des Geräts nicht ausreicht. Genauer gesagt ist eine vollständige Drehung um 180 Grad (weitere 180 Grad werden durch den 0/180-Schalter bereitgestellt) immer noch möglich, aber bei einigen Frequenzen sinkt der Übertragungskoeffizient des Phasenschiebers deutlich (bis zu -20 dB). Um Unebenheiten zu reduzieren, musste eine niederohmige Last (zwei 51-Ohm-Widerstände) verwendet werden. Dadurch wird eine akzeptable Amplitudenungleichmäßigkeit erreicht, jedoch auf Kosten einer Verringerung des Übertragungskoeffizienten. Aufgrund dieses Schaltungsdesigns war eine weitere Verstärkerstufe erforderlich, um diese Verluste auszugleichen. Als Ergebnis stellt sich heraus, dass selbst bei Verwendung von zwei Antennen in voller Größe die Signale mindestens 5 (!) Transistoren durchlaufen. Dies geschieht ohne jegliche Filterung, auch ohne Bandpassfilter. Das bedeutet, dass sich alle leistungsstarken Rundfunk- und Servicesender im gesamten Bereich von 1,8 bis 30 MHz gegenseitig mit fünf (!) Transistoren modulieren. Es ist klar, dass dies selbst bei sehr guter Linearität nicht zu etwas Gutem führen kann. In meinen Verhältnissen befinden sich ein paar Kilometer entfernt auf dem Berg ein TV-Sendezentrum (MB und UHF) und mehrere Radiosender (CB- und KB-Band). Ich musste vor dem schlecht eingestellten Sender dieser Zentrale fliehen. Das 9...30-MHz-Band in meinem Receiver ist mit Rauschen S9...9+40 dB belegt (und man sagt auch, dass in Deutschland alles in Ordnung ist!). Tests des MFJ-1026 unter diesen Bedingungen bestätigten das oben Gesagte. Zusätzlich zur ständigen direkten Erkennung eines leistungsstarken „Senders“ im Bereich von 49 Metern am Abend kamen viele „unerklärte“ Signale hinzu, die beim Ausschalten des Geräts verschwanden. Es wäre falsch zu sagen, dass alles am MFJ-1026 schlecht ist. Einzelne Knoten dort werden erfolgreich gelöst:
Da es nicht möglich war, ein fertiges Schema zu finden, das zum Autor passte, musste ich mein eigenes kombinieren (Abb. 3). Es enthält keine Entdeckungen, ist aber gut gemacht. Das Gerät ist für den Betrieb im Empfangsantennenkreis des Transceivers ausgelegt (d. h. der Transceiver muss über einen separaten RX-Eingang verfügen) und daher ist keine RX/TX-Umschaltung vorgesehen. Wenn Ihr Gerät nur über einen gemeinsamen Antenneneingang verfügt, müssen Sie eine RX/TX-Umschaltung in das Gerät einführen, die es im Sendemodus zwangsweise ausschaltet.
Hier sind die Hauptmerkmale dieses Geräts. Betriebsfrequenzband - 1,8...30 MHz. Die Verstärkung in diesem Frequenzband beträgt 1 und die Phase kann innerhalb von ±180 Grad gedreht werden. Die Stördämpfung kann 60 dB überschreiten. Der Dynamikbereich der Intermodulation bei ausgeschaltetem UHF im zweiten Antennenkreis beträgt mindestens 110 dB. Die Eingangs- und Ausgangsimpedanz des Geräts beträgt 50 Ohm. Schalter SA1 schaltet das Gerät ein. Im ausgeschalteten Zustand geht das Signal von der Hauptantenne (angeschlossen an den XP2-Anschluss) direkt an den Ausgang des Geräts. Bei der Einführung der RX/TX-Umschaltung muss der Schalter SA1 durch ein Relais ersetzt werden, das im Übertragungsmodus das Gerät umgeht. Die Signale beider Antennen durchlaufen zunächst identische Wege: Überlastschutzschaltung – Dämpfungsglied – Hochpassfilter. Der Schutz besteht aus kleinen Glühlampen VL1, VL2 (6,3...13 V, 0,1...0,2 A) und Diodenbegrenzern VD1-VD8. Die Öffnungsschwelle der Begrenzer liegt bei etwa 1 V (also mindestens 120 dB über der Empfindlichkeit der meisten KB-Empfänger), sodass sie den tatsächlichen Dynamikbereich nicht beeinträchtigen. Die Röhren VL1 und VL2 haben im kalten Zustand einen Widerstand von mehreren Ohm und dämpfen das Signal praktisch nicht. Wenn sich die Empfangsantenne jedoch während der Übertragung nicht weit von der Sendeantenne entfernt befindet, leuchten die Glühfäden der Lampen und ihr Widerstand steigt stark an. Die ihm zugewiesenen Funktionen bewältige ich erfolgreich unter folgenden Bedingungen: ein Kilowatt für die Übertragung in der Hauptantenne und einer 13 m langen Hilfsantenne, 3...5 m von der Hauptantenne entfernt. Ich stelle fest, dass bei einigen Bändern die Schutzlampe mit voller Intensität leuchtet. Ich habe Fernsehdämpfungsglieder verwendet (Idee von I4JMY), die ich günstig auf dem Markt gekauft habe. Grundsätzlich können Sie glatte 50/50-Ohm-Dämpfungsglieder aus dem Satz aller Messgeräte verwenden. Als letzten Ausweg können Sie variable Widerstände der Gruppe B mit einem Widerstand von 510...680 Ohm verwenden, die durch einen herkömmlichen Pegelregler eingeschaltet werden. Im letzteren Fall ändert sich beim Anpassen der Dämpfung die Eingangsimpedanz des Geräts, und wenn die verwendete Antenne darauf empfindlich reagiert, ändert sich neben der Amplitude auch die Phase. Dies wird die Arbeit mit dem Gerät erschweren (wenn auch nicht wesentlich). Der Hochpassfilter stammt vom MFJ-1026. Der Einbau eines solchen Hochpassfilters ist nur dann gerechtfertigt, wenn das Gerät im gesamten Frequenzband von 1,8...30 MHz eingesetzt wird. Wenn Sie beabsichtigen, das Gerät nur in mehreren Frequenzbändern (Bereichen) zu verwenden, ist es durchaus sinnvoll, anstelle eines Hochpassfilters einen Bandpassfilter mit entsprechender Bandbreite oder sogar mehrere umschaltbare Filter zu installieren. Als nächstes gelangt das Signal von der ersten Antenne zum gesteuerten Phasenschieber. Die Umschaltung 0/180 Grad erfolgt durch Umkehren (Schalter SA3) der Eingangswicklung des Phasenteilertransformators T1. Die Elemente C7-C15, SA4, R1 sind ein glatter Phasenschieber, der der JA1DI-Schaltung entlehnt ist. Nur anstelle des KPI sind ein Schalter mit neun Positionen und ein Satz Konstantkondensatoren verbaut. Dadurch konnten zwei Probleme gleichzeitig gelöst werden: eine minimale parasitäre Kapazität pro Gehäuse und eine große Kapazitätsüberlappung zu erreichen. Mit KPIs wäre das nicht so einfach. Der SA4-Schalter sollte nicht als Bereichsschalter behandelt werden – im 28-MHz-Bereich kann eine Kapazität von 270 pF erforderlich sein, im 1,8-MHz-Bereich ist manchmal eine Kapazität von 1 pF erforderlich. Es hängt alles von der relativen Position und Art der Antennen sowie von der Einfallsrichtung der Störung ab. Der Verstärker am Transistor VT2 gleicht Verluste im Phasenschieber mit geringem Spielraum aus. Der Abwärtswandler T2 sorgt für eine niedrige Ausgangsimpedanz der Kaskade – 100 Ohm (so viel wie für den Addierer erforderlich) – ohne einen Emitterfolger in das Gerät einzubauen. Die Linearität dieses Verstärkers bestimmt den Dynamikbereich des gesamten Geräts. Dies ist das einzige aktive Element im Hauptpfad (der den Phasenschieber enthält) des Geräts. Die übrigen Elemente sind passiv und können es nicht verschlimmern. Transformator T4 und Widerstand R6 sind ein klassischer Addierer mit hoher Isolation zwischen den Eingängen. Mit einer Isolation von über 40 dB zwischen den Eingängen entstehen praktisch keine Verluste. Der einzige Nachteil ist der Eingangswiderstand des Addierers (jeweils 100 Ohm). Wenn es nicht schwierig ist, 2 Ohm vom Ausgang des Transformators T100 zu erhalten, musste am zweiten Eingang zur Anpassung an den 50-Ohm-Pfad der Transformator T5 für den Übergang von 50/100 Ohm installiert werden. In der unteren Stellung des Schalters SA2 im Diagramm empfängt der Eingang des Transformators T5 ein Signal von der Hilfsantenne. Wenn eine verkürzte oder stark fehlangepasste Antenne verwendet wird, müssen Sie möglicherweise einen zusätzlichen Verstärker am Transistor VT1 einschalten. In dieser Version beträgt die Eingangsimpedanz etwa 300 Ohm (bei meinen verkürzten Empfangsantennen war das besser), die Spannungsverstärkung beträgt 15 dB und die Ausgangsimpedanz beträgt 50 Ohm. Im Prinzip kann dieser Verstärker alles sein. Dies wird durch die Eigenschaften der Hilfsantenne bestimmt. Hier gibt es viel Raum für Kreativität. Nahezu alle linearen UHF-Empfänger, die mit kleinen Empfangsantennen ausgestattet sind, können verwendet werden. Allerdings darf die UHF-Linearität nicht schlechter sein als die des verwendeten Empfängers. Andernfalls wird der Gesamtdynamikbereich verringert. Führen Sie diese Reduzierung einfach nicht auf die beschriebene Version des Geräts zurück. Auf UHF ist in jedem Fall eine kleine Zusatzantenne erforderlich. Und die Probleme seiner Überlastung haben nichts mit der Signalphaseneinstellung zu tun. Da das Gerät am Empfängereingang installiert wird, muss es in einem gut abgeschirmten Gehäuse untergebracht werden, um keine zusätzlichen Störungen zu empfangen. Es kann beispielsweise aus Folienglasfaser hergestellt werden. Trotz des schlichten Designs muss das Gehäuse recht groß sein: Auf der Frontplatte befinden sich mindestens sieben Bedienelemente, vier davon (R1, SA4 und beide Dämpfungsglieder) müssen mit gut lesbaren Skalen ausgestattet sein. Die folgende Anordnung der Bedienelemente ist praktisch:
Wenn Sie mehrere Antennen haben, die als Hilfsantennen verwendet werden können (dies ist aufgrund der in Abb. 1 und 2 gezeigten Daten wünschenswert), dann platzieren Sie einen Hilfsantennen-Auswahlschalter am Eingang des oberen (gemäß Diagramm) Kanals . Die Steuerung sollte ebenfalls über die Frontplatte erfolgen und die entsprechende Anzahl an Eingangsanschlüssen sollte auf der Rückseite installiert sein. Eine große Anzahl variabler Widerstände und Schalter ermöglicht eine einfache Oberflächenmontage des gesamten Geräts unter Einhaltung der üblichen Anforderungen der HF-Technologie. Aus diesen Anforderungen werden auch die Details des Gerätes ausgewählt. Der variable Widerstand R1 muss nicht induktiv sein, Gruppe A. Die Induktivitäten L2–L3 können von beliebigem Typ sein. Die Induktivität des Induktors L1 ist nicht kritisch. Alle Transformatoren sind auf Ringmagnetkerne FT50-37 gewickelt (kann durch K12x7x5 aus 600NN-Ferrit ersetzt werden). Die Transformatoren T1 und T2 enthalten 3x10 Windungen PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 0,3 mm, Transformator T4 - 2x10 Windungen, Transformator T5 - (5+5) und 10 Windungen, Transformator TZ - 1,5 (I), 10 (II) und 8 (III) Umdrehungen. Um die Linearität des Geräts zu erhöhen, wird der Drainstrom des Transistors VT2 relativ groß gewählt (25...40 mA) und es empfiehlt sich, diesen Transistor mit einem kleinen Kühlkörper zu versehen. Das Gerät kann über einen Transceiver mit Strom versorgt werden (Stromverbrauch ca. 100 mA). Der Transistor VT1 kann durch KT610A und VT2 durch 2SK125 oder durch zwei parallel geschaltete KP307G-Transistoren ersetzt werden. Wenn die Installation korrekt durchgeführt wurde und bei der Phasenlage der Transformatorwicklungen nichts durcheinander gebracht wurde, funktioniert das Gerät sofort und muss nicht angepasst werden. Kommen wir also direkt zur Arbeit mit dem Gerät, also zur Phasensynchronisierung der Signale zweier Empfangsantennen. 1. Wählen Sie einen Bereich aus, in dem stabile Störgeräusche oder Signale vorhanden sind. Störungen durch einen frequenzmäßig benachbarten Sender können hier nicht genutzt werden. Sie können beispielsweise auf den AM-Träger eines Rundfunksenders abzielen. Wenn der Aufbau in einem Labor ohne Antennen erfolgt, können Sie über ein T-Stück das gleiche Signal vom Generator an beide Eingänge gleichzeitig anlegen. Im letzteren Fall empfiehlt es sich, vom T-Stück bis zu den Eingängen unterschiedlich lange Kabel zu verwenden, um zumindest eine kleine Phasenverschiebung zwischen den Eingangssignalen zu erreichen. Die AGC des Empfängers muss zu diesem Zeitpunkt ausgeschaltet werden. 2. Stellen Sie den Dämpfer A2 auf die maximale Dämpfungsposition und A1 auf die minimale Dämpfungsposition. Wir erinnern uns (ungefähr) an den von der Hilfsantenne empfangenen Interferenzpegel. Wenn dieser Pegel sehr niedrig ist, schalten Sie das UHF mit Schalter S2 ein. 3. Stellen Sie den Dämpfer A1 auf maximale Dämpfung ein (falls UHF eingeschaltet war, schalten Sie ihn aus). Durch die Anpassung des Dämpfungsglieds A2 erreichen wir ungefähr den gleichen Störpegel wie von der Hilfsantenne. 4. Bringen Sie das Dämpfungsglied A1 wieder auf die minimale Dämpfung (falls es zuvor eingeschaltet war, schalten Sie jetzt UHF ein). Mit den Einstellreglern R1, SA4 und SA3 versuchen wir, das Minimum zu „fangen“. Eine Besonderheit des Minimums ist ein starker Anstieg der Interferenzen beim Umschalten von SA3 (anstatt phasenverschoben zu sein, wird es von beiden Antennen phasengleich). 5. Nachdem wir ein Minimum erreicht haben (zumindest implizit ausgedrückt), vertiefen wir es, indem wir beide Dämpfungsglieder sorgfältig anpassen. 6. Wir wiederholen die Vorgänge in den Punkten 4 und 5 zyklisch mit abnehmender Regulierungsamplitude und sind froh, dass der Prozess im Prinzip konvergiert. 7. Wenn das Minimum hartnäckig nicht erkannt wird, kann die Ursache eine erfolglose Kombination aus der Einfallsrichtung der Störung und dem Standort der zweiten Antenne sein (siehe Abb. 1). Versuchen Sie, alles zu wiederholen, wenn die Störung (oder der Träger) aus einer anderen Richtung kommt, oder schließen Sie etwas anderes als Hilfsantenne an. Bei einem Signal von einem Generator über ein T-Stück muss das Minimum gefunden werden. Bei richtiger Konfiguration und guter Platzierung beider Antennen fällt das Störsignal (Interferenz, Rauschen) buchstäblich in ein mehrere zehn dB tiefes Loch. Darüber hinaus ändert sich das Nutzsignal in diesem Fall (wenn die Richtung seines Eintreffens nicht mit der Störung übereinstimmt) erheblich – maximal um einige dB. Darüber hinaus ist es sogar möglich, dass das Nutzsignal ansteigt (wenn seine Phasen von beiden Eingängen nach dem Phasenschieber nahe beieinander liegen). Mehrere Beispiele für Sounddateien, die den Effekt beim Einschalten des Geräts zeigen, finden Sie auf der Seite vvww.qsl.net/dl2kq/ant/3-15.htm. In Abb. Abbildung 4 zeigt ein Bild des PSK31-Indikators. Ein Streifen mit stark reduziertem Rauschen in der Mitte – das Gerät ist eingeschaltet. Geräusche von oben und unten – das Gerät ist ausgeschaltet.
AGC ist in allen Beispielen eingeschaltet, um eine Verbesserung des Signal-Interferenz-Verhältnisses zu sehen. Im Allgemeinen ist der Einrichtungsprozess sehr mühsam und zeitaufwändig, daher ist es sinnvoll, für jeden Bereich eine Tabelle mit Geräteeinstellungen zu führen. Nachdem Sie nach erfolgreicher Einrichtung die Positionen aller Bedienelemente erfasst haben, können Sie das Gerät in Zukunft sehr schnell wieder aufbauen. Bei korrekter Konfiguration führt jede Änderung der Position der Geräteknöpfe (sogar eine Verringerung des Signals einer der Antennen durch den Dämpfer) zu einem starken Anstieg des Rauschens. In relativ „breiten“ Amateurbändern (und wenn die Antennen sehr nahe beieinander liegen) können separate Einstellungen des Geräts im CW- und SSB-Bereich erforderlich sein. Abschließend stelle ich fest, dass dieses Gerät zwar keine magischen Eigenschaften besitzt (nur räumliche Selektivität), aber dennoch sehr nützlich sein kann. Besonders für Funkamateure, die unter starken lokalen Lärm- und Interferenzquellen leiden. Literatur
Autor: I. Goncharenko (DL2KQ - EU1TT, qsl.net/dl2kq), Bonn, Deutschland
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Kommentare zum Artikel: Petya Nicht schlecht, aber. Das Gerät ist im Massenverkauf !!! Nicht mehr als 100 Euro. [hoch]
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